《內容和要求》PPT課件.ppt

各章內容和要求,第1章 內容,自動控制系統(tǒng)的構成 反饋控制 順饋控制 控制系統(tǒng)分類 典型測試信號,基本要求,對常見控制系統(tǒng)（簡單機械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、液位系統(tǒng)）能畫出結構框圖。 能區(qū)分系統(tǒng)中的參考輸入和擾動輸入。 能分析反饋控制系統(tǒng)、復合控制系統(tǒng)（含前饋）的控制原理，指出哪些反饋控制，哪些是前饋控制。 能根據系統(tǒng)控制原理，正確標出系統(tǒng)（特別是電路部分）的連接極性（正、負）。,某恒速控制系統(tǒng)原理如圖所示。試回答下列問題： （1）簡述系統(tǒng)的工作原理，指明哪部分是按偏差進行的反饋控制，哪部分是按擾動進行的順饋控制。 （2）標出a,b之間、c,d之間、以及e,f之間電位差的正負極性。,第2章 內容和要求,運動方程 簡單機械系統(tǒng)、 電路系統(tǒng)、 電機控制系統(tǒng)、 液位系統(tǒng) 傳遞函數 典型環(huán)節(jié) 系統(tǒng)連接 框圖化簡 信號流圖和梅森公式,物理系統(tǒng)的運動方程 和（或）傳遞函數和框圖,利用框圖求傳遞函數,頻率特性 定義和含義 圖示方法：Nyquist圖和Bode圖 典型環(huán)節(jié)的頻率特性圖 采樣系統(tǒng) 采樣和保持（零階保持器） 差分方程和脈沖傳遞函數,根據折線對數頻率特性 求傳遞函數,根據框圖求脈沖傳遞函數 或輸出的z變換,計算采樣系統(tǒng)的開環(huán) 或閉環(huán)脈沖傳遞函數,（在需要的情況下， z變換公式試卷會給出）,在如圖所示的裝置中，設小車的位移 為輸入量， 車上可以動物體 的位移 為輸出量，求傳遞函數。 （輪子的滑動摩擦忽略不計）,第4章 內容和要求,穩(wěn)定性的概念 輸入-輸出（模型）穩(wěn)定性的條件 連續(xù)時間系統(tǒng) 離散時間系統(tǒng),基本要求,熟練掌握勞斯判據 穩(wěn)定與臨界穩(wěn)定及其判別 根據穩(wěn)定性或相對穩(wěn)定性要求確定參數范圍 求采樣系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程并判斷其穩(wěn)定性,代數判據 勞斯-霍爾維茨判據 保證穩(wěn)定性的參數范圍 相對穩(wěn)定性 離散時間系統(tǒng)穩(wěn)定性判別 雙線性變換 朱利判據,根軌跡 根軌跡的概念 幅角條件和幅值條件 根軌跡作圖規(guī)則,基本要求,給出開環(huán)傳遞函數會作根軌跡圖并做必要的計算 能利用根軌跡判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性 分析增加零、極點后根軌跡的變化（以及相應的穩(wěn)定性、瞬態(tài)性能的變化）,奈奎斯特穩(wěn)定性判據 奈奎斯特穩(wěn)定性判據的應用（以Nyquist圖為主） 穩(wěn)定裕度的概念及其計算,基本要求,給出開環(huán)傳遞函數會作Nyquist圖并會求與實軸的交點 能利用Nyquist圖判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性，右半平面極點數（有開環(huán)積分環(huán)節(jié)，時延系統(tǒng)） 根據穩(wěn)定性要求確定參數（開環(huán)增益）范圍 會計算幅值穩(wěn)定裕度和相角穩(wěn)定裕度,第5章 范圍,瞬態(tài)性能（快速性、平穩(wěn)性） 性能指標的定義 典型二階系統(tǒng)的性能指標及其與參數（或極點位置）的關系 高階系統(tǒng)的零極點對消、主導極點,基本要求,已知二階系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數或閉環(huán)傳遞函數，會計算瞬態(tài)性能（若需要，計算公式試卷會給出） 已知瞬態(tài)性能指標，能計算二階系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數或確定主導極點位置,穩(wěn)態(tài)性能 穩(wěn)態(tài)誤差的概念 用終值定理計算穩(wěn)態(tài)誤差的方法 各型系統(tǒng)對典型測試信號的穩(wěn)態(tài)誤差 靜態(tài)誤差系數 參考輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差和擾動輸入引起的穩(wěn)態(tài)誤差,基本要求,穩(wěn)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差系數的計算,第6章 內容和要求,校正方式 串聯(lián)校正 局部反饋 前饋 性能指標 頻域指標 時域指標,了解幾種不同的校正方式,主要頻域指標與時域指標間的定性關系,根軌跡校正 頻域校正,從根軌跡和頻率特性兩方面理解超前、滯后、滯后-超前校正的作用,基本要求,PID控制 局部反饋校正,知道P，I，PI，PD，PID控制的含義及其對系統(tǒng)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的影響,從根軌跡和頻率特性兩方面理解局部反饋校正的作用,基本要求,關于考試,閉卷，2小時 可帶計算器 題型 選擇題（20%） 填空題（20%） 簡述體（30%） 計算題（30%）,1系統(tǒng)帶寬減小，則響應速度 （A） 變快 （B）變慢 （C） 不變 （D）不能確定,例如：選擇題,答案： （B）,答案：(d),2. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為 ， 則系統(tǒng)在輸入信號 作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為：,(a) 0.1； (b) 10； (c) 0.05； (d) 0,例如：填空題,系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為 ， 則系統(tǒng)頻率特性在低頻段（ ）漸近線的斜率為 。,答案： 20dB/dec。,（a）不穩(wěn)定，Z=2; (b)穩(wěn)定 （c）不穩(wěn)定，Z=2 ；(d)不穩(wěn)定，Z=2.,例如：簡述題,開環(huán)系統(tǒng)的奈奎斯特曲線分別如圖所示， 試判斷各種情況下閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ，若系統(tǒng)不穩(wěn)定，指出閉環(huán)系統(tǒng)在右半s平面上的極點個數。,1. 某負反饋系統(tǒng)如下圖，圖中 的單位階躍響應 為 。求系統(tǒng)的超調量和調節(jié)時間。,例如：計算題,開環(huán)傳遞函數,閉環(huán)傳遞函數,2如圖為一簡單的電壓調節(jié)器，在發(fā)電機的輸出端用一個電位器給出反饋電壓kVo, 這里k是一個常數（k 1）。該電位器的電阻足夠大，以致可假設它吸收的電流可以忽略。放大器的增益Ka=20伏/伏，發(fā)電機的增益為50伏/安培（勵磁電流），參考電壓Vr=50伏。,（1）畫出當發(fā)電機共給一個負載電流時的系統(tǒng)方框圖，并寫出每個方